影響吸收穩定系統因素及系統操作技術詳解

化工活動家

2021年12月30日 11:55

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關鍵詞 | 吸收穩定系統操作

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影響吸收穩定系統操作的因素

吸收操作影響因素

影響吸收的因素很多，主要有：油氣比，操作溫度、操作壓力、吸收塔結構、吸收劑和溶質氣體的性質等。對具體裝置來講，吸收塔的結構、吸收劑和氣體性質等因索都已確定，吸收效果主要靠適宜的操作條件來保證。

①油氣比

油氣比是指吸收油用量（粗汽油與穩定汽油）與進塔的壓縮富氣量之比。當催化裂化裝置的處理量與操作條件一定時，吸收塔的進氣量也基本保持不變，油氣比大小取決于吸收劑用量的多少。增加吸收油用量，可增加吸收推動力。從而提高吸收速率，即加大油氣比，利于吸收完全。但油氣比過大，會降低富吸收油中溶質濃度，不利于解吸；會使解吸塔和穩定塔的液體負荷增加，塔底重沸器熱負荷加大回循環輸送吸收油的動力消耗也要加大；同時，補充吸收油用量越大，被吸收塔頂貧氣帶出的汽油量也越多，因而再吸收塔吸收柴油用量也要增加，又加大了再吸收塔與分餾塔負荷。從而導致操作費用增加。另一方面，油氣比也不可過小，它受到最小油氣比限制。當油氣比減小時，吸收油用量減小，吸收推動力下降，富吸收油濃度增加。當吸收油用量減小到使富吸油操作濃度等于平衡濃度時，吸收推動力為零，是吸收油用量的極限狀況，稱為最小吸收油用量，其對應的油氣比即為最小油氣比．實際操作中采用的油氣比應為最小油氣比的1.1～2.0倍。一般吸收油與壓縮富氣的重量比大約為2。

②操作溫度

由于吸收油吸收富氣的過程有放熱效應，吸收油自塔頂流到塔底，溫度有所升高。因此，在塔的中部設有兩個中段冷卻回流，經冷卻器用冷卻水將其熱量帶走，以降低吸收油溫度。降低吸收油溫度，對吸收操作是有利的。因為吸收油溫度越低，氣體溶質溶解度越大，這樣，就加快吸收速率，有利于提高吸收率。然而，吸收油溫度的降低，要靠降低入塔富氣、粗汽油、穩定汽油的冷卻溫度和增加塔的中段冷卻取熱量。這要過多地消耗冷劑用量，使費用增大。而且這些都受到冷卻器能力和冷卻水溫度的限制，溫度不可能降得太低。對于再吸收塔，如果溫度太低，會使輕柴油粘度增大，反而降低吸收效果。一般以控制40℃左右較為合適。

③操作壓力

提高吸收塔操作壓力，有利于吸收過程的進行。但加壓吸收需要使用大壓縮機，使塔壁增厚，費用增大。實際操作中，吸收塔壓力已由壓縮機的能力及吸收塔前各個設備的壓降所決定，多數情況下，塔的壓力很少是可調的。催化裂化吸收塔壓力一般在0.78～1.37MPa(絕)(8～14Kg／cm2)，在操作時應注意維持塔壓，不使降低。

再吸收塔操作

再吸收塔吸收溫度為50～60℃，壓力一般在0.78～1.08 MPa(絕)(8～11Kg／cm2)。用輕柴油作吸收劑，吸收貧一氣中所帶出的少量汽油。由于輕柴油很容易溶解汽油，所以，通常給定了適量輕柴油后，不需要經常調節，就能滿足干氣質量要求。再吸收塔操作主要是控制好塔底液面，防止液位失控，干氣帶柴油，造成燃料氣管線堵塞憋壓，影響干氣利用。另一方面要防止液面壓空，瓦斯壓入分餾影響壓力波動。

影響解吸的操作因素

解吸塔的操作要求主要是控制脫乙烷汽油中的乙烷含量。要使穩定塔停排不凝氣，解吸塔的操作是關鍵環節之一，需要將脫乙烷汽油中乙烷解吸到0.5％以下。與吸收過程相反，高溫低壓對解吸有利。但在實際操作上，解吸塔壓力取決于吸收塔或氣，液平衡罐的壓力，不可能降低。對于吸收解吸單塔流程，解吸段壓力由吸收段壓力來決定；對于吸收解吸雙塔流程，解吸氣要進入氣、液平衡罐，因而解吸塔壓力要比吸收塔壓力高50KPa(0.5 Kg／cm2)左右，否則，解吸氣排不出去。所以，要使脫乙烷汽油中乙烷解吸率達到規定要求，只有靠提高解吸溫度。通常，通過控制解吸重沸器出口溫度來控制脫乙烷汽油中的乙烷含量。溫度控制要適當，太高會使大量C3、C4組分被解解析出來，影響液化氣收率；太低則不能滿足乙烷解吸率要求；必須采取適宜的操作溫度，既要把脫乙烷汽油中的C2脫凈，又要保證千氣中的C3、C4含量不大于3％(體)，其實際解吸溫度因操作壓力而不同。

影響穩定過程的操作因素

穩定塔的任務是把脫乙烷汽油中的C3、C4進一步分離出來，塔頂出液化氣，塔底出穩定汽油。控制產品質量要保證穩定汽油蒸氣壓合格；要使穩定汽油中C3、C4含量不大于1％，盡量回收液化氣；同時，要使液化氣中C5含量盡量少，最好分離到液化氣中不含C5。這樣，使穩定汽油收率不減少；使下游氣體分餾裝置不需要設脫C5塔；還能使民用液化氣不留殘液，利于節能。影響穩定塔的操作因素主要有：回流比、壓力、進料位置和塔底溫度。

①回流比

回流比即回流量與產品量之比。穩定塔回流為液化氣，產品量為液化氣加不凝氣。按適宜的回流比來控制回流量，是穩定塔的操作特點。穩定塔首先要保證塔底汽油蒸氣壓合格，剩余的輕組分全部從塔頂蒸出。塔底液化氣是多元組分，塔頂組成的小變化，從溫度上反映不夠靈敏。因此，穩定塔不可能通過控制塔頂溫度來調節回流量，而是按一定回流比來調節，以保證其精餾效果。一般穩定塔控制回流比為1.7～2.0。采取深度穩定操作的裝置，回流比適當提高至：2.4～2.7，以提高C8、C4餾分的回收率。回流比過小，精餾效果差，液化氣會大量帶重組分（CS、CO等）；回流比過大，要使汽油蒸氣壓合格，相應要增大塔底重沸器熱負荷和塔頂冷凝冷卻器負荷，降低冷凝效果，甚至使不凝氣排放量加大，液化氣產量減少。

②塔頂壓力

穩定塔壓力應以控制液化氣（C3、C4）完全冷凝為準，也就是使操作壓力高于液化氣在冷后溫度下的飽和蒸氣壓，否則，在液化氣的泡點溫度下，不易保持全凝，不能解決排放不凝氣的問題。穩定塔操作的好壞受解吸塔乙烷脫除率的影響很大。乙烷脫除率低，則脫乙烷汽油中乙烷含量高，當高到使穩定塔頂一液化氣不能在操作壓力下全部冷凝時，就要有不凝氣排至瓦斯管網。此時，因回流罐是一次平衡氣化操作，必然有較多的液化氣（C3、C4）也被帶至瓦斯管網。所以，根據組成控制好解吸塔底重沸器出口溫度對保證液化氣回收率是十分重要的。穩定塔排放不凝氣問題，還與塔頂冷凝器冷凝效果有關。液化氣冷后溫度高，不凝氣量也就大。冷后溫度主要受氣溫冷、卻水溫冷卻面積等因素影響。適當提高穩定塔操作壓力，則液化氣的泡點溫度也隨之提高。這樣，在液化氣冷后溫度下，易于冷凝，利于減少不凝氣。提高塔壓后，穩定塔重沸器的熱負荷要相應增加，以保證穩定汽油蒸氣壓合格，。而增大塔底加熱量，往往會受到熱源不足的限制。一般穩定塔壓力為0.98～1.37 MPa(絕)（10～14 Kg／cm2）穩定塔壓力控制，有的采用塔頂冷凝器熱旁路壓力調節的方法，這一方法常用于冷凝器安裝位置低于回流油罐的“浸沒式冷凝器”場合；有的則采用直接控制塔頂流出閥的方法。用于如塔頂使用空冷器，其安裝位置高于回流罐的場合。

③進料位置

穩定塔進料設有三個進料口，進料在入穩定塔前，先要與穩定汽油換熱、升溫，使部分進料汽化。進料的預熱溫度直接影響穩定塔的精餾操作，進料預熱溫度高時，氣化量大，氣相中重組分增多。此時，如果開上進料口，則容易使重組分進入塔頂輕組分中，降低精餾效果。因此，應根據進料溫度的不同，使用不同進料口。總的原則是：根據進料氣化程度選擇進料位置；進料溫度高時使用下進料口；進料溫度低時，使用上進料口；夏季開下口，冬季開上口。

④塔底溫度

塔底溫度以保證穩定汽油蒸氣壓合格為準。汽油蒸氣壓高則應提高塔底溫度，反之，則應降低塔底溫度，應控制好塔底重沸器加熱溫度。如果塔底重沸器熱源不足，進料預熱溫度也不可能再提高，則只得適當降低操作壓力或減小回流比，以少許降低穩：定塔精餾效果，來保證塔底產品質量合格。